[发明专利]制造金属复合材料的方法、金属复合材料、制造散热部件的方法以及散热部件

说明书

技术领域

本发明涉及制造金属复合材料的方法、金属复合材料、制造散热部件的方法、以及散热部件。 

背景技术

近年来，随着在CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)等中所使用的半导体装置性能的改善和工作速度的提高，这些半导体装置所产生的热量已经逐年增加。半导体装置的温度随着所产生的热量的增大而增加，这将导致诸如错误操作等问题。 

为了避免此类问题的出现，已经提出了用于对半导体装置散热并冷却的各种技术。例如，已经提出了将包括热传导性高的金属的散热板(散热器)连接至半导体装置并将具有散热鳍片的热沉连接至该散热器的手段。在这种情况中，待冷却的半导体装置所生成的热一旦扩散至散热器后，通过热沉进行散热。 

此外，还已经提出了在散热器和热沉之间插入热管或均热板(其中，工作流体密封在密闭容器内并且毛细管结构物(毛细芯)设置在内壁上)，并借助于工作流体的蒸发潜热，通过散热器使半导体装置散热并冷却的手段。在这种情况中，半导体装置所生成的热一旦扩散至散热器，则热管或均热板接收来自散热器的热，并且工作流体在夺去潜热的同时被蒸发。之后，当工作流体的蒸汽流向低温侧时，半导体装置所产生的热被扩散，因此，发热体被冷却。 

作为与上述所述的已有技术相关的现有技术，公开了专利文献1和2。 

[专利文献] 

[专利文献1]JP-A-2005-180871 

[专利文献2]JP-A-2003-222481 

在具有如上所述的散热或热传导功能的散热部件中，为了提高散热效率，已经将热传导性高的金属(例如铜或铝)用作材料。此外，在热管或均热板中，使用由细铜丝编织形成的芯或由铜粉烧结体形成的芯以提高与工作流体的接触面积并提高散热效率。然而，由于这种金属具有预定的热传导性，因此从材料的角度考虑不能进一步改善散热效率，关于这一点，仍然留有提高的余地。 

发明内容

本发明的示例性实施方案提供能够提高散热效率的金属复合材料的制造方法、金属复合材料、以及散热部件的制造方法和散热部件。 

根据示例性实施方案，一种制造金属复合材料的方法，包括： 

以能够将碳材料粉碎的强度向所述碳材料和金属粉末施加机械冲击力，从而使所述碳材料附着至所述金属粉末表面的附着步骤。 

根据该方法，在附着步骤中使碳材料附着至金属粉末的表面。由于热传导性比金属粉末高的碳材料暴露于金属复合材料的表面，因此可以提高金属复合材料的热传导性。 

此外，在附着步骤中，将碳材料的至少一部分粉碎，并通过粉碎提高了碳材料的亲水性。由于亲水性得到提高的碳材料暴露于金属复合材料的表面，因此可以提高金属复合材料的亲水性。因此，当金属复合材料用作热管或均热板用的芯时，工作流体还可以渗透入狭窄间隙中，并可以提高工作流体的接触面积从而获得大的散热面积。因此，可以提高散热效率。 

根据示例性实施方案，一种金属复合材料，包括： 

金属粉末；以及 

碳材料，其表面被活化从而具有亲水性， 

其中所述碳材料附着在所述金属粉末上，并且附着的碳材料暴露于所述金属粉末表面的一部分。 

根据上述所述的构造，通过将热传导性比金属粉末高的碳材料暴露于金属复合材料的表面，可以提高所述金属复合材料的热传导性。 此外，由于具有亲水性的碳材料暴露于金属复合材料的表面，因此可以提高金属复合材料的亲水性。因此，当金属复合材料用作热管或均热板的芯时，工作流体还可以渗透入狭窄的间隙中，并可以提高工作流体的接触面积从而获得大的散热面积。因此，可以提高散热效率。 

根据示例性实施方案，一种制造散热部件的方法，包括： 

附着步骤，其中，以能够将碳材料粉碎的强度向所述碳材料和金属材料施加机械冲击力，从而形成其中所述碳材料附着至所述金属粉末表面的金属复合材料；以及 

烧结步骤，其中，将所述金属复合材料设置在散热部件的表面或内部空间并加热该散热部件，从而将所述金属复合材料附着在所述散热部件的表面或内壁面。